一种双频段圆形贴片天线制造技术

本发明专利技术公开了一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，该天线由辐射贴片、介质基板、同轴馈线、一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽、接地平面组成。与相应技术相比，该天线结构上采用新颖的圆形贴片结构，与传统的矩形贴片相比较，有效减小了天线的体积。而且增加了天线的实用范围。并且通过使用同轴馈线，改变馈电点位置使得频率可调；加入C形、U形、矩形等单个槽及组合槽的结构，这样不仅可以增大带宽，还能在很大程度上降低回波损耗以及提高阻抗匹配特性。该天线整个结构易于调节，可以通过改变同轴馈线和C形槽的相对位置，使得谐振频率和带宽发生变化，满足特定的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双频段圆形贴片天线
本专利技术属于通信
，特别涉及一种双频段圆形贴片天线。
技术介绍
无线通信技术的快速发展，使得单一频段及原有的低频段通信方式已经无法满足人们的需求，例如无线电委员会和信息产业部公布的允许使用的公用频段2400MHz～2483MHz等频段。因此设计多频段、高频段天线成为了当前无线通信发展的新趋势。由于5.8GHz频段是一个开放的，较少使用的频段，在原有工作频段基础上，5.8GHz频段的出现较好的解决了频段不足的问题。在通信协议中，给5.8GHz无线产品提供了3个100MHzU-NII(无须许可证的国家信息基础设施)频段用于高速无线数据通信。这三个100MHz频段分别是5.15～5.25GHz、5.25～5.35GHz、5.725～5.825GHz。其中5.725～5.825GHz频段作为点对点或点对多点扩频通信系统、高速无线局域网、宽带无线接入系统、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站的共用频段。天线作为通信系统中的核心部件，如果能够使它同时工作在上述两个频段，那么不仅可以减轻2.4GHz频段的压力，而且也能给5.8GHz频段的进一步开发利用提供新的思路。在当前国内外研究中，能够实现在上述双频段工作的天线有很多，例如贴片天线，微带天线等。每种天线结构都有其优缺点。比如高向军，朱莉等提出的一种应用于2.4/5.2/5.8GHz的共面波导馈电的缝隙天线，可以应用于WLAN频段的无线通信，但是这种天线使用的介质基板和贴片均为矩形，实际应用中存在很多局限性。因此设计一种应用范围广泛的多频段天线势在必行。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术双频段天线采用在辐射贴片上开C形槽的方法，通过改变C形槽的位置，来改变电流的分布；改变C形槽的宽度，来优化其阻抗匹配特性，以此得到符合要求的圆形贴片天线。本专利技术采用如下技术方案：一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，该天线由辐射贴片、介质基板、同轴馈线、一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽、接地平面组成；辐射贴片设置于介质基板的正面，一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽为通过腐蚀去掉辐射贴片上对应处的导电部分而得；所述一号C形槽、二号C形槽开口相对的设置在介质基板的正中心处，两者连接成一个环状；其中，一号C形槽的厚度与二号C形槽相比较厚；同轴馈线的内芯上表面与一号C形槽的外周相切，同轴馈线的上表面与一号C形槽处于同一水平面；所述一号组合槽、二号组合槽分别镜面对称地设置在一号C形槽左右两侧的介质基板的边缘处，三号组合槽、四号组合槽设置在于二号C形槽的下方，且以介质基板中轴线呈镜面对称；一号组合槽、二号组合槽均为C型槽与矩形槽组合的结构，两者的C型槽呈开口相背设置，矩形槽设置在对应C型槽的内部、水平贯穿其闭口的一侧并延伸至对应C型槽的外侧，且位于辐射贴片圆心所在水平方向上；三号组合槽、四号组合槽均为U型槽与矩形槽组合的结构，两者的矩形槽竖直设置在二号C形槽的下方，两者的U型槽横向呈开口相背的分别设置在对应矩形槽的顶端；所述的接地平面整体为圆形，与辐射贴片的形状相同且相平行，所述介质基板填充于辐射贴片与接地平面之间。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：1、结构上采用新颖的圆形贴片结构，与传统的矩形贴片相比较，有效减小了天线的体积。而且增加了天线的实用范围。2、通过使用同轴馈线，改变馈电点位置使得频率可调。3、加入C形、U形、矩形等单个槽及组合槽的结构，这样不仅可以增大带宽，还能在很大程度上降低回波损耗以及提高阻抗匹配特性。4、设计的整个结构易于调节，可以通过改变同轴馈线和C形槽的相对位置，使得谐振频率和带宽发生变化，满足我们特定的要求。附图说明图1是本专利技术一种实施例的正面结构示意图。图2是本专利技术一种实施例的背面结构示意图。图3是本专利技术一种实施例线的回波损耗曲线图。图4是本专利技术一种实施例的电压驻波比曲线图。图5是本专利技术一种实施例的输入阻抗曲线图。图6是本专利技术一种实施例在2.4GHz的辐射方向图。图7是本专利技术一种实施例在5.8GHz的辐射方向图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术中的双频段圆形贴片天线，设计覆盖了2.4GHz和5.8GHz的频带范围，该天线是由辐射贴片1、介质基板2、同轴馈线3、一号C形槽4、二号C形槽5、一号组合槽6、二号组合槽7、三号组合槽8、四号组合槽9、接地平面10组成。辐射贴片1设置于介质基板2的正面，一号C形槽4、二号C形槽5、一号组合槽6、二号组合槽7、三号组合槽8、四号组合槽9为通过腐蚀去掉辐射贴片1上对应处的导电部分而得。所述一号C形槽4、二号C形槽5开口相对的设置在介质基板2的正中心处，两者连接成一个环状。其中，一号C形槽4的厚度与二号C形槽5相比较厚。同轴馈线3的内芯上表面与一号C形槽4的外周相切，同轴馈线3的上表面与一号C形槽4处于同一水平面。所述一号组合槽6、二号组合槽7分别镜面对称地设置在一号C形槽4左右两侧的介质基板2的边缘处，三号组合槽8、四号组合槽9设置在于二号C形槽5的下方，且以介质基板2中轴线呈镜面对称。一号组合槽6、二号组合槽7均为C型槽与矩形槽组合的结构，两者的C型槽呈开口相背设置，矩形槽设置在对应C型槽的内部、水平贯穿其闭口的一侧并延伸至对应C型槽的外侧，且位于辐射贴片1圆心所在水平方向上。三号组合槽8、四号组合槽9均为U型槽与矩形槽组合的结构，两者的矩形槽竖直设置在二号C形槽5的下方，两者的U型槽横向呈开口相背的分别设置在对应矩形槽的顶端。所述的接地平面10整体为圆形，与辐射贴片1的形状相同且相平行，所述介质基板2填充于辐射贴片1与接地平面10之间。所述的介质基板2采用的材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介电常数为4.4。本专利技术中，单独存在一号C形槽4或二号C形槽5，只会影响5.8GHz频段的回波损耗值，一号C形槽4或二号C形槽5与辐射贴片圆心之间水平方向或竖直方向上的距离越大，5.8GHz频段的回波损耗值会越小。一号C形槽4与同轴馈线的相对位置会影响不同频段上回波损耗值的大小：一号C形槽4若沿辐射贴片圆心所在水平方向向右移动，则在大于5GHz的频段，回波损耗会变小；若一号C形槽4沿辐射贴片圆心所在水平方向向左移动，则在3～5GHz的频段，回波损耗会变小；而一号C形槽4越靠近辐射贴片圆心，则在小于3GHz的频段，回波损耗会变小。本专利技术采用组合槽的形式，减小了在辐射贴片上槽的相对面积，有利于增加传输效率。组合槽的位置会影响产生频点的，越靠近辐射贴片边缘，产生的频点会越多。实施例：辐射贴片1位于介质基板2的正面，同轴馈线3位于介质基板2中辐射贴片1圆心所在竖直方向的位置上。所述的一号C形槽4和二号C形槽5位于辐射贴片1的圆心部位，开口相对的设置在介质基板2的正中心处，两者连接成一个环状；所述一号组合槽6、二号组合槽7分别镜面对称地设置在一号C形槽4左右两侧的介质基板2的边缘处；所述的三号组合槽8和四号组合槽9位于辐射贴片1圆心下方，是两个由矩形槽和U形槽组合而成，设置在于二号C形槽5的下方的组合槽，且以介质基板2中轴线呈镜面对称。辐射贴片采用轴对称结构。接地平面10位于介质基板2的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，该天线由辐射贴片、介质基板、同轴馈线、一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽、接地平面组成；辐射贴片设置于介质基板的正面，一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽为通过腐蚀去掉辐射贴片上对应处的导电部分而得；所述一号C形槽、二号C形槽开口相对的设置在介质基板的正中心处，两者连接成一个环状；其中，一号C形槽的厚度与二号C形槽相比较厚；同轴馈线的内芯上表面与一号C形槽的外周相切，同轴馈线的上表面与一号C形槽处于同一水平面；所述一号组合槽、二号组合槽分别镜面对称地设置在一号C形槽左右两侧的介质基板的边缘处，三号组合槽、四号组合槽设置在于二号C形槽的下方，且以介质基板中轴线呈镜面对称；一号组合槽、二号组合槽均为C型槽与矩形槽组合的结构，两者的C型槽呈开口相背设置，矩形槽设置在对应C型槽的内部、水平贯穿其闭口的一侧并延伸至对应C型槽的外侧，且位于辐射贴片圆心所在水平方向上；三号组合槽、四号组合槽均为U型槽与矩形槽组合的结构，两者的矩形槽竖直设置在二号C形槽的下方，两者的U型槽横向呈开口相背的分别设置在对应矩形槽的顶端；所述的接地平面整体为圆形，与辐射贴片的形状相同且相平行，所述介质基板填充于辐射贴片与接地平面之间。...

【技术特征摘要】
1.一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，该天线由辐射贴片、介质基板、同轴馈线、一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽、接地平面组成；辐射贴片设置于介质基板的正面，一号C形槽、二号C形槽、一号组合槽、二号组合槽、三号组合槽、四号组合槽为通过腐蚀去掉辐射贴片上对应处的导电部分而得；所述一号C形槽、二号C形槽开口相对的设置在介质基板的正中心处，两者连接成一个环状；其中，一号C形槽的厚度与二号C形槽相比较厚；同轴馈线的内芯上表面与一号C形槽的外周相切，同轴馈线的上表面与一号C形槽处于同一水平面；所述一号组合槽、二号组合槽分别镜面对称地设置在一号C形槽左右两侧的介质基板的边缘处，三号组合槽、四号组合槽设置在于二号C形槽的下方，且以介质基板中轴线呈镜面对称；一号组合槽、二号组合槽均为C型槽与矩形槽组合的结构，两者的C型槽呈开口相背设置，矩形槽设置在对应C型槽的内部、水平贯穿其闭口的一侧并延伸至对应C型槽的外侧，且位于辐射贴片圆心所在水平方向上；三号组合槽、四号组合槽均为U型槽与矩形槽组合的结构，两者的矩形槽竖直设置在二号C形槽的下方，两者的U型槽横向呈开口相背的分别设置在对应矩形槽的顶端；所述的接地平面整体为圆形，与辐射贴片的形状相同且相平行，所述介质基板填充于辐射贴片与接地平面之间。2.根据权利要求1所述的一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，所述介质基板采用的材料是聚四氟乙烯，其介电常数为4.4。3.根据权利要求1所述的一种双频段圆形贴片天线，其特征在于，所述介质基板是一个半径为15.5mm，厚度为1.5mm的圆柱体；辐射贴片和接地平面的半径均为15.5mm；同轴馈线的内芯的半径为0.6mm，并且与一号C形槽的外周相切，它的上表面与一号C形槽处于同一水平面；同轴馈线的圆心距...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏兴，武岳，王蒙军，李尔平，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12